JP5327529B2

JP5327529B2 - Light source device and projector

Info

Publication number: JP5327529B2
Application number: JP2009103845A
Authority: JP
Inventors: 直嗣小椋
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP2010256457A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device which is excellent in safety by preventing light source light from being projected directly to the outside even when using a high energy light source, and also to provide a compact and thin projector including the light source device. <P>SOLUTION: The projector is provided with: the light source device; a light guide device; a display element; a projection side optical system; and a projector control means. The light source device is provided with: a light source that emits a laser beam of a blue wavelength region; a light emitting wheel 71 that is arranged on an optical axis of the light source; and a wheel motor that drives and rotates the light emitting wheel 71. In the light emitting wheel 71, a fluorescent light emitting area and a diffuse transmission area are juxtaposed in a circumference direction. A phosphor layer 133 emitting light source light as exciting light, and a visible light reflection film 136 are layered in the fluorescence light emitting area. The phosphor layer 133 is fixed in a phosphor fixing part 138 that is fine ruggedness directly processed on a circular substrate 131 on both sides of the visible light reflection film 136. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ホイールを備えた光源装置と、該光源装置を備えたプロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a light source device including a light emitting wheel and a projector including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させる。 2. Description of the Related Art Today, data projectors are widely used as image projection apparatuses that project a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen. This projector focuses light emitted from a light source on a micromirror display element called a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal plate to display a color image on a screen.

このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として発光ダイオードやレーザダイオード、或いは、有機ＤＬ等の半導体発光素子を用いる開発や提案が多々なされている。 Conventionally, projectors using a high-intensity discharge lamp as a light source have been the mainstream of such projectors. However, in recent years, developments and proposals using light-emitting diodes, laser diodes, or semiconductor light-emitting elements such as organic DL as light sources have been made. A lot has been done.

発光ダイオードをプロジェクタの光源として用いる場合、単体の発光ダイオードでは出力が弱いため、高い出力を得るために複数の発光ダイオードを同時に用いる必要がある。しかしながら、複数の発光ダイオードを用いて光源装置を形成する場合、光源装置の輝点が増えるため各輝点から射出される光をその後の光学系で１点に集光させることが困難となり、各発光ダイオードから射出される光の利用効率が低くなるという問題点があった。 When a light-emitting diode is used as a light source for a projector, the output of a single light-emitting diode is weak. Therefore, it is necessary to use a plurality of light-emitting diodes simultaneously in order to obtain a high output. However, when a light source device is formed using a plurality of light emitting diodes, the number of bright spots of the light source device increases, making it difficult to focus the light emitted from each bright spot to one point in the subsequent optical system. There is a problem that the utilization efficiency of light emitted from the light emitting diode is lowered.

又、複数の発光ダイオードを同時に用いた場合、エテンデュー（Ｅｔｅｎｄｕｅ）の値が大きくなるため不要光となる光が多く、発光ダイオードの利用効率が低下するという問題点があった。尚、エテンデューとは、有効光の空間的な広がりを面積と立体角との積として表した値であり、光学系において保存される値である。そして、プロジェクタにおいては、光源装置におけるエテンデューの値がＤＭＤにおけるエテンデューの値よりも大きい場合、不要光となる光が増加することを意味する。 Further, when a plurality of light emitting diodes are used at the same time, the value of Etendue increases, so that there is much light that becomes unnecessary light, and there is a problem that the utilization efficiency of the light emitting diodes is lowered. Etendue is a value representing the spatial spread of effective light as the product of area and solid angle, and is a value stored in the optical system. And in a projector, when the etendue value in a light source device is larger than the etendue value in DMD, it means that the light used as unnecessary light increases.

このような問題を解決するため特開２００４−３２７３６１号公報（特許文献１）では、中空で内面を反射面とした球面筐体の外面近傍に複数の発光ダイオードを配置し、球面筐体の中心点に蛍光体を配置した提案がなされている。この特許文献１の提案に係る光源装置では、発光ダイオードからの射出光を励起光として蛍光体で発光光を形成し、この発光光を光源装置からの射出光として利用する。 In order to solve such a problem, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-327361 (Patent Document 1), a plurality of light emitting diodes are arranged in the vicinity of an outer surface of a spherical casing that is hollow and has an inner surface as a reflecting surface, and the center of the spherical casing is arranged. Proposals have been made in which phosphors are arranged at points. In the light source device according to the proposal of Patent Document 1, emitted light from a light emitting diode is used as excitation light to form emitted light with a phosphor, and this emitted light is used as emitted light from the light source device.

又、特開２００４−３４１１０５号公報（特許文献２）では、円形の円形基板と、該円形基板の周方向に配設された光の三原色である赤、緑、青の波長域光を発光する蛍光体と、から構成された発光ホイール（カラーホイール）を用いる提案がなされている。この特許文献２の提案に係る光源装置では、発光ホイールの背面から励起光を照射し、蛍光体からの発光光を発光ホイールの正面側から射出させ、この発光光を光源装置からの射出光として利用する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-341105 (Patent Document 2) emits light in a wavelength region of red, green, and blue, which are three primary colors of a circular circular substrate and light arranged in the circumferential direction of the circular substrate. A proposal has been made to use a light emitting wheel (color wheel) composed of a phosphor. In the light source device according to the proposal of Patent Document 2, excitation light is irradiated from the back surface of the light emitting wheel, light emitted from the phosphor is emitted from the front side of the light emitting wheel, and this light emitted is emitted as light emitted from the light source device. Use.

更に、特開２００５−２９４１８５号公報（特許文献３）では、特許文献２と同様に発光ホイールを用いた光源装置において、蛍光体の温度が上昇することにより光変換率が低下することを防止する対策を施した光源装置（発光装置）についての提案がなされている。 Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-294185 (Patent Document 3), similarly to Patent Document 2, in a light source device using a light-emitting wheel, a decrease in light conversion rate due to an increase in the temperature of a phosphor is prevented. Proposals have been made for light source devices (light-emitting devices) with countermeasures taken.

特開２００４−３２７３６１号公報JP 2004-327361 A 特開２００４−３４１１０５号公報JP 2004-341105 A 特開２００５−２９４１８５号公報JP 2005-294185 A

特許文献１乃至特許文献３で提案されているような励起光によって蛍光体を発光させ、この発光光を光源光として利用する光源装置では、蛍光体に励起光を射出する励起光源として、複数の発光ダイオードや紫外線ダイオード、レーザダイオード等を用い、コヒーレント光（位相が揃っている光）となるように蛍光体に集光して照射する。このような励起光源を用いた光源装置では、蛍光体に照射される励起光のエネルギーが大きいため、蛍光体から出力される光量も多く、光量の出力不足を改善することができる。 In a light source device that emits phosphors with excitation light as proposed in Patent Documents 1 to 3 and uses the emitted light as light source light, a plurality of excitation light sources that emit excitation light to the phosphors are used. Using a light-emitting diode, an ultraviolet diode, a laser diode, or the like, the phosphor is condensed and irradiated so as to become coherent light (light having a uniform phase). In the light source device using such an excitation light source, since the energy of excitation light applied to the phosphor is large, the amount of light output from the phosphor is also large, and the output shortage of the light amount can be improved.

しかしながら、このような光源装置では、レーザダイオードからの射出光である高出力なコヒーレント光が電気機器の筐体内に配置された各種装置に照射された場合、照射位置に熱が籠もり故障を引き起こす原因となったり、接着剤等の経年劣化を引き起こす原因となったりするおそれがあった。 However, in such a light source device, when high-power coherent light, which is light emitted from a laser diode, is irradiated to various devices arranged in the casing of an electric device, heat is trapped at the irradiation position and causes a failure. There was a risk of causing aged deterioration of adhesives and the like.

又、励起光がエネルギーの大きなコヒーレント光であるため、蛍光体から外れた位置に照射された励起光や蛍光体自身が脱落した場合における励起光がコヒーレント光（位相が揃っている光）のまま直接外部に射出される可能性があり、人体の眼等に影響を及ぼす可能性もあった。 In addition, since the excitation light is coherent light having a large energy, the excitation light irradiated to a position off the phosphor or the excitation light when the phosphor itself is dropped remains coherent light (light having the same phase). There is a possibility of direct injection to the outside, which may affect the eyes of the human body.

本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高エネルギーの光源を用いた場合であっても直接外部に光源光が射出されることを防止することにより安全性に優れた光源装置と、該光源装置を備えた小型及び薄型のプロジェクタと、を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and is safe by preventing light source light from being directly emitted outside even when a high-energy light source is used. An object of the present invention is to provide a light source device excellent in performance and a small and thin projector including the light source device.

本発明の光源装置は、光源と、該光源の光軸上に配置された発光体と、を備え、前記発光体は、前記光源から射出された光源光を励起光として所定波長域の光を発光する蛍光発光領域を有し、該蛍光発光領域には、前記光源光を受けて所定波長域の光を発光する蛍光体層と、該蛍光体層が貼着される微細凹凸によって形成された蛍光体固定部と、を備え、前記発光体は、可視光反射膜を備え、前記蛍光体固定部は、前記可視光反射膜に近接する位置において該可視光反射膜を略囲むように形成されていることを特徴とする。
The light source device of the present invention includes a light source and a light emitter disposed on the optical axis of the light source, and the light emitter emits light in a predetermined wavelength region using light source light emitted from the light source as excitation light. A fluorescent light-emitting region that emits light, and the fluorescent light-emitting region is formed by a phosphor layer that receives the light from the light source and emits light in a predetermined wavelength region, and fine irregularities to which the phosphor layer is attached A phosphor fixing portion, and the light emitter includes a visible light reflecting film, and the phosphor fixing portion is formed so as to substantially surround the visible light reflecting film at a position close to the visible light reflecting film. It is characterized by.

更に、本発明の光源装置において、前記発光体は、前記可視光反射膜と前記蛍光体層との間に敷設された、前記可視光反射膜を保護する保護膜を備えることを特徴とする。 Furthermore, in the light source device of the present invention, the light emitter includes a protective film that is laid between the visible light reflecting film and the phosphor layer and protects the visible light reflecting film.

又、本発明の光源装置において、前記光源は、青色波長域のレーザ光を射出する青色レーザダイオードとされていることを特徴とする。 In the light source device of the present invention, the light source is a blue laser diode that emits a laser beam in a blue wavelength region.

そして、本発明の光源装置において、前記発光体は、赤色波長域の光を射出する帯状の赤色領域と、緑色波長域の光を射出する帯状の緑色領域と、青色波長域の光を射出する帯状の青色領域と、が並設された発光ホイールによって形成され、前記赤色領域は、前記光源光に励起されて赤色波長域の光を発光する赤色蛍光体を備えた前記蛍光発光領域とされ、前記緑色領域は、前記光源光に励起されて緑色波長域の光を発光する緑色蛍光体を備えた前記蛍光発光領域とされ、前記青色領域は、前記光源光である青色波長域の光を拡散透過する拡散透過領域とされていることを特徴とする。 In the light source device of the present invention, the light emitter emits a band-shaped red region that emits light in the red wavelength region, a band-shaped green region that emits light in the green wavelength region, and light in the blue wavelength region. A band-like blue region is formed by a light emitting wheel arranged in parallel, and the red region is the fluorescent light emitting region including a red phosphor that is excited by the light source light and emits light in a red wavelength region, The green region is the fluorescent light emitting region including a green phosphor that emits light in the green wavelength region when excited by the light source light, and the blue region diffuses light in the blue wavelength region that is the light source light. It is characterized by being a diffusive and transmissive region that transmits light.

又、本発明の光源装置において、前記発光ホイールは、ホイールモータによって回転駆動する円形基板を備え、該円形基板の前記蛍光発光領域における前記光源側に位置する面上には、前記可視光反射膜及び蛍光体層が敷設されていることを特徴とする。 In the light source device of the present invention, the light emitting wheel includes a circular substrate that is rotationally driven by a wheel motor, and the visible light reflecting film is formed on a surface of the circular substrate that is located on the light source side in the fluorescent light emitting region. And a phosphor layer is laid.

更に、本発明の光源装置において、前記円形基板は、透光性の高い部材によって形成され、前記光源から離れた側の面に拡散層を備え、該拡散層は、前記円形基板に加工された微細凹凸によって形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in the light source device of the present invention, the circular substrate is formed of a highly light-transmitting member, and includes a diffusion layer on a surface away from the light source, and the diffusion layer is processed into the circular substrate. It is characterized by being formed by fine irregularities.

又、本発明の光源装置は、前記円形基板の前記拡散透過領域における前記光源側に位置する面上に、前記光源光の反射を防止する反射防止膜が敷設されていることを特徴とする。 In the light source device of the present invention, an antireflection film for preventing reflection of the light source light is laid on a surface of the circular substrate located on the light source side in the diffuse transmission region.

尚、本発明の光源装置では、前記円形基板は、前記拡散透過領域に対応する位置に開口を有する金属部材によって形成され、前記開口を封止するように、前記光源光を拡散透過する拡散透過板が配置された構成とされることもある。 In the light source device of the present invention, the circular substrate is formed of a metal member having an opening at a position corresponding to the diffuse transmission region, and diffuse transmission that diffuses and transmits the light source light so as to seal the opening. There is a case where a plate is arranged.

そして、本発明の光源装置は、前記発光体から射出された異なる波長域の光線束の光軸を合成させて所定の１方向へと変換する集光光学系を備えることを特徴とする。 The light source device of the present invention includes a condensing optical system that synthesizes optical axes of light bundles of different wavelength ranges emitted from the light emitter and converts them into a predetermined one direction.

本発明のプロジェクタは、光源装置と、導光装置と、表示素子と、投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、前記光源装置は、上述したような光源装置であり、前記発光体を回転制御することにより所定波長域の光を射出させ、投影を行なうことを特徴とする。 The projector of the present invention includes a light source device, a light guide device, a display element, a projection-side optical system, and projector control means. The light source device is a light source device as described above, and the light emitter Projection is performed by emitting light in a predetermined wavelength region by controlling rotation.

本発明によれば、高エネルギーの光源を用いた場合であっても直接外部に光源光が射出されることを防止することにより安全性に優れた光源装置と、該光源装置を備えた小型及び薄型のプロジェクタと、を提供することができる。 According to the present invention, even when a high-energy light source is used, a light source device that is excellent in safety by preventing light source light from being directly emitted to the outside, and a small-sized and equipped with the light source device. A thin projector can be provided.

本発明の実施例に係る光源装置を用いたプロジェクタの実施例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the Example of the projector using the light source device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光源装置を用いたプロジェクタの機能回路ブロック図である。It is a functional circuit block diagram of the projector using the light source device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光源装置を用いたプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。1 is a schematic plan view showing an internal structure of a projector using a light source device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る光源装置の平面図である。It is a top view of the light source device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光源装置の発光ホイールを示す正面図である。It is a front view which shows the light emission wheel of the light source device which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光源装置の発光ホイールを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the light emission wheel of the light source device which concerns on the Example of this invention. 本発明の変形例に係る光源装置の発光ホイールを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the light emission wheel of the light source device which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について述べる。本発明のプロジェクタ10は、光源装置63と、導光装置75と、表示素子51と、投影側光学系90と、プロジェクタ制御手段とを備える。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The projector 10 of the present invention includes a light source device 63, a light guide device 75, a display element 51, a projection-side optical system 90, and projector control means.

この光源装置63は、光源72としての青色レーザダイオードと、蛍光発光領域と拡散透過領域を有した発光体としての発光ホイール71と、を備える。この発光ホイール71は、光源72から照射された光に励起されて赤色波長域の光を発光する蛍光発光領域としての赤色領域71Rと、緑色波長域の光を発光する蛍光発光領域としての緑色領域71Gと、青色波長域の光を拡散透過する拡散透過領域としての青色領域71Bと、が周方向に並設されている。 The light source device 63 includes a blue laser diode as the light source 72, and a light emission wheel 71 as a light emitter having a fluorescent light emission region and a diffuse transmission region. The light emitting wheel 71 is excited by light emitted from the light source 72 to emit a red region 71R that emits light in the red wavelength region, and a green region as a fluorescent region that emits light in the green wavelength region. 71G and a blue region 71B as a diffuse transmission region that diffuses and transmits light in the blue wavelength region are arranged in parallel in the circumferential direction.

又、発光ホイール71は、ホイールモータ73によって回転駆動する円形基板131によって形成され、光源72の光軸上に配置されている。更に、発光ホイール71は、蛍光発光領域における円形基板131の光源72側に位置する面上に、可視光反射膜136と、可視光反射膜136を保護する保護膜137と、光源72からの照射光を受けて所定波長域の光を発光する蛍光体層133と、が順に積層されている。又、可視光反射膜136及び保護膜137を囲むように、微細凹凸とされる蛍光体固定部138が形成され、蛍光体層133は、この蛍光体固定部138に貼着されている。 The light emitting wheel 71 is formed by a circular substrate 131 that is rotationally driven by a wheel motor 73, and is disposed on the optical axis of the light source 72. Further, the light emitting wheel 71 has a visible light reflecting film 136, a protective film 137 that protects the visible light reflecting film 136 on the surface located on the light source 72 side of the circular substrate 131 in the fluorescent light emitting region, and irradiation from the light source 72. A phosphor layer 133 that receives light and emits light in a predetermined wavelength region is sequentially laminated. Further, a phosphor fixing portion 138 having fine irregularities is formed so as to surround the visible light reflecting film 136 and the protective film 137, and the phosphor layer 133 is adhered to the phosphor fixing portion 138.

そして、発光ホイール71の円形基板131は、透光性の高い部材によって形成され、光源72から離れた側の面に拡散層132を備え、この拡散層132は、円形基板131に直接加工された微細凹凸によって形成されている。又、青色領域71Bにおける円形基板131の光源72側に位置する面上には、光源光の反射を防止する反射防止膜139が敷設されている。 The circular substrate 131 of the light emitting wheel 71 is formed of a highly translucent member and includes a diffusion layer 132 on the surface away from the light source 72. The diffusion layer 132 is directly processed into the circular substrate 131. It is formed by fine irregularities. Further, an antireflection film 139 for preventing the reflection of the light source light is laid on the surface of the circular substrate 131 located on the light source 72 side in the blue region 71B.

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。尚、本実施例において、左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この正面パネル12には複数の排気孔17を設けている。更に、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the projector 10. In this embodiment, left and right indicate the left and right direction with respect to the projection direction, and front and rear indicate the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light beam. As shown in FIG. 1, the projector 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a lens cover 19 that covers the projection port on the side of the front panel 12 that is a side plate in front of the main body case. Is provided with a plurality of exhaust holes 17. Further, although not shown, an Ir receiver for receiving a control signal from the remote controller is provided.

又、本体ケースである上面パネル11にはキー／インジケータ部37が設けられ、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。 In addition, a key / indicator unit 37 is provided on the top panel 11 which is a main body case. The key / indicator unit 37 includes a power switch key, a power indicator for notifying power on / off, and projection on / off. There are arranged keys and indicators such as a projection switch key for switching, an overheat indicator for notifying when a light source device, a display element, a control circuit or the like is overheated.

更に、本体ケースの背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。尚、図示しない本体ケースの側板である右側パネル14、及び、図１に示した側板である左側パネル15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18が形成されている。 In addition, on the back side of the main body case, there are provided various terminals 20 such as an input / output connector section and a power adapter plug for providing a USB terminal, a D-SUB terminal for image signal input, an S terminal, an RCA terminal, etc. on the rear panel. Yes. A plurality of intake holes 18 are formed in the vicinity of the lower portion of the right side panel 14 which is a side plate of the main body case (not shown) and the left side panel 15 which is the side plate shown in FIG.

次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２のブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成され、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。 Next, projector control means of the projector 10 will be described with reference to the block diagram of FIG. The projector control means includes a control unit 38, an input / output interface 22, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like. Image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are input / output. The image conversion unit 23 converts the image signal into a predetermined format suitable for display via the interface 22 and the system bus (SB), and outputs the image signal to the display encoder 24.

又、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。 The display encoder 24 develops and stores the input image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the display driver 26.

表示駆動部26は、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものであり、光源装置63から射出された光線束を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。尚、この投影側光学系の可動レンズ群97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。 The display driving unit 26 drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate corresponding to the image signal output from the display encoder 24, and is emitted from the light source device 63. A light beam is incident on the display element 51 via the light source side optical system, thereby forming an optical image with the reflected light of the display element 51, and an image is displayed on a screen (not shown) via a projection system lens group serving as a projection side optical system. Is projected and displayed. The movable lens group 97 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行なう。更に、画像圧縮伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行なう。 Further, the image compression / decompression unit 31 performs a recording process in which the luminance signal and the color difference signal of the image signal are data-compressed by a process such as ADCT and Huffman coding, and are sequentially written in a memory card 32 which is a detachable recording medium. Further, the image compression / decompression unit 31 reads out the image data recorded on the memory card 32 in the reproduction mode, decompresses individual image data constituting a series of moving images in units of one frame, and converts the image data into the image conversion unit 23. Is output to the display encoder 24 and the processing for enabling the display of a moving image or the like based on the image data stored in the memory card 32 is performed.

制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。 The control unit 38 controls operation of each circuit in the projector 10, and includes a ROM that stores operation programs such as a CPU and various settings fixedly, and a RAM that is used as a work memory. .

本体ケースの上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。 An operation signal of a key / indicator unit 37 composed of a main key and an indicator provided on the upper panel 11 of the main body case is directly sent to the control unit 38, and a key operation signal from the remote controller is sent to the Ir receiving unit 35. , And the code signal demodulated by the Ir processor 36 is output to the controller 38.

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。 Note that an audio processing unit 47 is connected to the control unit 38 via a system bus (SB). The sound processing unit 47 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts the sound data into analog in the projection mode and the playback mode, and drives the speaker 48 to emit loud sounds.

又、制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、電源スイッチキーが操作されると光源装置63の光源を点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置63等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。又、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させ、更に、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。 The control unit 38 controls the power supply control circuit 41. The power supply control circuit 41 turns on the light source of the light source device 63 when the power switch key is operated. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to perform temperature detection using a plurality of temperature sensors provided in the light source device 63 and the like, and controls the rotation speed of the cooling fan based on the temperature detection result. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to keep the cooling fan rotating even after the projector body is turned off by a timer or the like, and further turns off the projector body depending on the result of temperature detection by the temperature sensor. Control is also performed.

次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102が配置され、略中央にはシロッコファンタイプのブロア110が配置され、このブロア110の近傍に制御回路基板103が配置され、正面パネル12の近傍には光源装置63が配置され、左側パネル15の近傍には光学系ユニット77が配置されている。 Next, the internal structure of the projector 10 will be described. FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projector 10. As shown in FIG. 3, the projector 10 has a power supply control circuit board 102 with a power supply circuit block 101 and the like attached in the vicinity of the right panel 14, and a sirocco fan type blower 110 arranged in the approximate center. A control circuit board 103 is disposed near 110, a light source device 63 is disposed near the front panel 12, and an optical system unit 77 is disposed near the left panel 15.

又、プロジェクタ10は、筐体内を区画用隔壁120により背面パネル13側の吸気側空間室121と正面パネル12側の排気側空間室122とに気密に区画されており、ブロア110は、吸込み口111が吸気側空間室121に位置し排気側空間室122と吸気側空間室121の境界に吐出口113が位置するように配置されている。 Further, the projector 10 is airtightly divided into an intake side space chamber 121 on the rear panel 13 side and an exhaust side space chamber 122 on the front panel 12 side by a partition wall 120 in the housing, and the blower 110 has a suction port 111 is disposed in the intake side space chamber 121 and the discharge port 113 is positioned at the boundary between the exhaust side space chamber 122 and the intake side space chamber 121.

光学系ユニット77は、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、背面パネル13側に位置する画像生成ブロック79と、照明側ブロック78と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック80との３つのブロックから構成された略コの字形状である。 The optical system unit 77 includes an illumination side block 78 located in the vicinity of the light source device 63, an image generation block 79 located on the back panel 13 side, and a projection side block located between the illumination side block 78 and the left panel 15. It is a substantially U-shape composed of 80 and 3 blocks.

この照明側ブロック78は、光源装置63から射出された光を画像生成ブロック79が備える表示素子51に導光する光源側光学系61の一部を備えている。この照明側ブロック78が有する光源側光学系61としては、光源装置63から射出された光線束を均一な強度分布の光束とする導光装置75や、導光装置75を透過した光を集光する集光レンズ等がある。 The illumination side block 78 includes a part of the light source side optical system 61 that guides the light emitted from the light source device 63 to the display element 51 provided in the image generation block 79. The light source side optical system 61 included in the illumination side block 78 includes a light guide device 75 that uses a light flux emitted from the light source device 63 as a light flux having a uniform intensity distribution, and condenses light transmitted through the light guide device 75. There is a condensing lens.

画像生成ブロック79は、光源側光学系61として、導光装置75から射出された光線束の光軸方向を変更する光軸変更ミラー74と、この光軸変更ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚の集光レンズと、これらの集光レンズを透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84と、を有している。更に、画像生成ブロック79は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51の背面パネル13側には表示素子51を冷却するための表示素子冷却装置53が配置されて、表示素子51が高温となることを防止している。 The image generation block 79 includes, as the light source side optical system 61, an optical axis changing mirror 74 that changes the optical axis direction of the light beam emitted from the light guide device 75, and light reflected by the optical axis changing mirror 74 as a display element. A plurality of condensing lenses for condensing on 51 and an irradiation mirror 84 for irradiating the display element 51 with a light beam transmitted through these condensing lenses at a predetermined angle. Further, the image generation block 79 includes a DMD serving as a display element 51, and a display element cooling device 53 for cooling the display element 51 is disposed on the rear panel 13 side of the display element 51. Prevents high temperatures.

投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系90のレンズ群を有している。この投影側光学系90としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。 The projection-side block 80 includes a lens group of the projection-side optical system 90 that emits light that is reflected by the display element 51 and forms an image to the screen. The projection-side optical system 90 includes a fixed lens group 93 built in a fixed lens barrel and a movable lens group 97 built in a movable lens barrel, and is a variable focus lens having a zoom function, and is movable by a lens motor. Zoom adjustment and focus adjustment are enabled by moving the lens group 97.

次に、本実施例のプロジェクタ10における光源装置63について述べる。図４は、光源装置63の平面図であり、図５は、発光ホイール71の正面図であり、図６は、発光ホイール71の断面模式図である。 Next, the light source device 63 in the projector 10 of the present embodiment will be described. 4 is a plan view of the light source device 63, FIG. 5 is a front view of the light emitting wheel 71, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the light emitting wheel 71.

光源装置63は、図４に示すように、光源72と、光源72からの射出光を受けて光の三原色である赤色、緑色、青色の波長域の光を導光装置75に向けて射出する発光体としての発光ホイール71と、この発光体としての発光ホイール71を回転駆動するホイールモータ73と、を備える。尚、発光ホイール71は、赤色及び緑色波長域光を光源72側に位置する面から射出し、青色波長域光を光源72から離れた側に位置する面から射出する。 As shown in FIG. 4, the light source device 63 receives light emitted from the light source 72 and the light source 72 and emits light in the wavelength ranges of red, green, and blue that are the three primary colors of light toward the light guide device 75. A light-emitting wheel 71 as a light emitter and a wheel motor 73 that rotationally drives the light-emitting wheel 71 as a light emitter are provided. The light emitting wheel 71 emits red and green wavelength band light from a surface located on the light source 72 side, and emits blue wavelength band light from a surface located on the side away from the light source 72.

又、この光源装置63は、光源72の前方にコリメータレンズ141が配置され、更に、発光ホイール71の両面近傍から導光装置75までの間には、集光レンズ群145や、複数のダイクロイックミラー151、複数の反射ミラー152、複数の凸レンズ153、導光装置入射レンズ147等から構成される集光光学系が配置されている。 Further, the light source device 63 includes a collimator lens 141 disposed in front of the light source 72, and further, between the vicinity of both surfaces of the light emitting wheel 71 and the light guide device 75, a condenser lens group 145 and a plurality of dichroic mirrors. A condensing optical system including 151, a plurality of reflecting mirrors 152, a plurality of convex lenses 153, a light guide device incident lens 147, and the like is disposed.

この集光光学系について述べる。光源72と発光ホイール71の間には、赤色波長域及び緑色波長域の発光光を反射し、青色波長域の光源光を透過する第一ダイクロイックミラー151aが配置されている。そして、この第一ダイクロイックミラー151aは、光源72からの青色波長域光を透過し、発光ホイール71から射出される赤色及び緑色波長域光を導光装置75の方向に９０度だけ方向を変化させるように反射する。 This condensing optical system will be described. Between the light source 72 and the light emission wheel 71, a first dichroic mirror 151a that reflects light emitted in the red wavelength range and the green wavelength range and transmits light source light in the blue wavelength range is disposed. The first dichroic mirror 151a transmits the blue wavelength band light from the light source 72 and changes the direction of the red and green wavelength band light emitted from the light emitting wheel 71 by 90 degrees in the direction of the light guide device 75. To reflect.

又、発光ホイール71の正面近傍、つまり、光源72側に位置する面の近傍と、発光ホイール71の背面近傍には、夫々集光レンズ群145が配置されている。発光ホイール71の正面近傍の集光レンズ群145は、光源光を集光して発光ホイール71に照射させると共に発光ホイール71から射出された赤色波長域光及び緑色波長域光を集光して第一ダイクロイックミラー151aに射出する。そして、光源72からの射出光は、コリメータレンズ141及び集光レンズ群145によって発光ホイール71上に集光され、略円形断面の光線束として発光ホイール71に照射される。発光ホイール71の背面近傍の集光レンズ群145は、発光ホイール71を拡散透過した青色波長域光を第一反射ミラー152aに集光する。 A condensing lens group 145 is disposed in the vicinity of the front surface of the light emitting wheel 71, that is, in the vicinity of the surface located on the light source 72 side and in the vicinity of the back surface of the light emitting wheel 71, respectively. The condensing lens group 145 near the front surface of the light emitting wheel 71 condenses the light source light to irradiate the light emitting wheel 71 and collects the red wavelength band light and the green wavelength band light emitted from the light emitting wheel 71. It is emitted to one dichroic mirror 151a. The light emitted from the light source 72 is condensed on the light emitting wheel 71 by the collimator lens 141 and the condensing lens group 145, and is applied to the light emitting wheel 71 as a light bundle having a substantially circular cross section. The condensing lens group 145 in the vicinity of the back surface of the light emitting wheel 71 condenses the blue wavelength band light diffused and transmitted through the light emitting wheel 71 on the first reflecting mirror 152a.

更に、第一ダイクロイックミラー151aの前方、つまり、導光装置75側には第一凸レンズ153aが配置され、第一凸レンズ153aの前方には、第二ダイクロイックミラー151bが配置されている。この第一凸レンズ153aは、第一ダイクロイックミラー151aで反射した光線束を集光して第二ダイクロイックミラー151bに照射する。又、この第二ダイクロイックミラー151bは、赤色波長域光及び緑色波長域光を透過し、青色波長域光を導光装置75の方向に９０度だけ方向を変化させて反射させる。 Further, a first convex lens 153a is disposed in front of the first dichroic mirror 151a, that is, on the light guide device 75 side, and a second dichroic mirror 151b is disposed in front of the first convex lens 153a. The first convex lens 153a collects the light beam reflected by the first dichroic mirror 151a and irradiates the second dichroic mirror 151b. The second dichroic mirror 151b transmits the red wavelength band light and the green wavelength band light, and reflects the blue wavelength band light while changing the direction by 90 degrees in the direction of the light guide device 75.

第一反射ミラー152aは、発光ホイール71の青色光射出側、つまり、光源72から離れた側に位置する面側に配置されて、発光ホイール71からの青色光を導光装置75側へ９０度反射する。第一反射ミラー152aの前方には、第二凸レンズ153bが配置され、第一反射ミラー152aで反射した光線束を集光して第二反射ミラー152bに照射する。第二反射ミラー152bは、第二凸レンズ153bを透過した光線束を導光装置75側に９０度反射する。第二反射ミラー152bの前方には、第三凸レンズ153cが配置され、第二反射ミラー152bで反射した光線束を集光して第二ダイクロイックミラー151bに照射する。 The first reflecting mirror 152a is disposed on the blue light emission side of the light emitting wheel 71, that is, on the surface side that is located away from the light source 72, and the blue light from the light emitting wheel 71 is 90 degrees toward the light guide device 75 side. reflect. A second convex lens 153b is disposed in front of the first reflecting mirror 152a, and the light beam reflected by the first reflecting mirror 152a is collected and irradiated to the second reflecting mirror 152b. The second reflecting mirror 152b reflects the light beam transmitted through the second convex lens 153b by 90 degrees toward the light guide device 75 side. A third convex lens 153c is disposed in front of the second reflecting mirror 152b, and the light beam reflected by the second reflecting mirror 152b is collected and applied to the second dichroic mirror 151b.

更に、第二ダイクロイックミラー151bの前方には導光装置入射レンズ147が配置され、この導光装置入射レンズ147の前方には第三反射ミラー152cが配置されて導光装置入射レンズ147を透過した光線束を導光装置75の方向に９０度だけ方向を変化させて反射する。 Further, a light guide device incident lens 147 is disposed in front of the second dichroic mirror 151b, and a third reflection mirror 152c is disposed in front of the light guide device incident lens 147 so as to pass through the light guide device incident lens 147. The light beam is reflected by changing its direction by 90 degrees in the direction of the light guide device 75.

このように、複数のダイクロイックミラー151及び複数の反射ミラー152を配置することで、発光ホイール71から射出される各色光の光軸を変換させて導光装置75の光軸と一致させることができるため、発光ホイール71からの射出光は、反射或いは透過を繰り返して、導光装置75に入射することとなる。 Thus, by arranging the plurality of dichroic mirrors 151 and the plurality of reflection mirrors 152, the optical axes of the respective color lights emitted from the light emitting wheel 71 can be converted to coincide with the optical axis of the light guide device 75. Therefore, the light emitted from the light emitting wheel 71 is repeatedly reflected or transmitted and enters the light guide device 75.

そして、光源72は、青色波長域、つまり、約４５０ｎｍ波長のレーザ光を射出するレーザダイオードである。そして、光源72からの射出光は、コリメータレンズ141によって平行光に変換され、発光ホイール71にレーザ光として照射される。そして、この光源光は、青色波長域の投影光として、或いは、蛍光体を励起する励起光として利用される。 The light source 72 is a laser diode that emits a laser beam having a blue wavelength range, that is, a wavelength of about 450 nm. Then, the light emitted from the light source 72 is converted into parallel light by the collimator lens 141 and irradiated onto the light-emitting wheel 71 as laser light. The light source light is used as projection light in the blue wavelength region or as excitation light for exciting the phosphor.

発光ホイール71は、光源72からの射出光を受けて光の三原色である赤色、緑色、青色波長域の光を射出する。この発光ホイール71は、図５及び図６に示すように、中央にホイールモータ73の回転軸が貫挿する開口を備え、透光性の高いガラス、或いは、透光性の高い樹脂等の円形基板131を備えている。又、発光ホイール71は、円形基板131における光源72から離れた側に位置する面に拡散層132を備えている。 The light emitting wheel 71 receives light emitted from the light source 72 and emits light in the red, green, and blue wavelength ranges, which are the three primary colors of light. As shown in FIGS. 5 and 6, the light emitting wheel 71 has an opening through which the rotation shaft of the wheel motor 73 is inserted, and has a circular shape such as highly translucent glass or highly translucent resin. A substrate 131 is provided. In addition, the light emitting wheel 71 includes a diffusion layer 132 on the surface of the circular substrate 131 located on the side away from the light source 72.

この拡散層132は、円形基板131の表面にサンドブラスト加工等によって直接加工された微細凹凸によって形成されている。この微細凹凸の間隔は、コヒーレント光をインコヒーレント光に変換できればよいため、数μｍ乃至数百μｍの範囲とされており、中でも１００μｍ以内の範囲が好適である。 The diffusion layer 132 is formed by fine irregularities that are directly processed on the surface of the circular substrate 131 by sandblasting or the like. Since the interval between the fine irregularities is only required to be able to convert coherent light into incoherent light, it is in the range of several μm to several hundred μm, and in particular, the range within 100 μm is preferable.

又、発光体としての発光ホイール71は、光源光を励起光として発光する蛍光体を備えた蛍光発光領域と、光源光を拡散透過する拡散透過領域と、を備える。そして、この発光ホイール71は、赤色波長域の発光光が射出される帯状の赤色領域71Rと、緑色波長域の発光光が射出される帯状の緑色領域71Gと、光源光が透過することにより青色波長域の光が射出される帯状の青色領域71Bと、が周方向に並設された環状照射領域を備える。つまり、赤色領域71R及び緑色領域71Gは、蛍光発光領域とされ、青色領域71Bは、拡散透過領域とされる。 The light emitting wheel 71 as a light emitter includes a fluorescent light emitting region including a phosphor that emits light using light source light as excitation light, and a diffuse transmission region that diffuses and transmits the light source light. The light-emitting wheel 71 has a band-like red region 71R from which emitted light in the red wavelength region is emitted, a belt-like green region 71G from which emitted light in the green wavelength region is emitted, and blue light by transmitting light from the light source. A band-shaped blue region 71B from which light in the wavelength region is emitted is provided with an annular irradiation region arranged in parallel in the circumferential direction. That is, the red region 71R and the green region 71G are fluorescent emission regions, and the blue region 71B is a diffuse transmission region.

この環状照射領域は、発光ホイール71の直径、つまり、円形基板131の直径よりも小さな外径とされ、光源72の光軸上に位置している。又、環状照射領域の幅は、光源72から射出され発光ホイール71に照射された光線束のスポット径dよりも大きく形成されている。 This annular irradiation region has an outer diameter smaller than the diameter of the light emitting wheel 71, that is, the diameter of the circular substrate 131, and is located on the optical axis of the light source 72. Further, the width of the annular irradiation region is formed larger than the spot diameter d of the light beam emitted from the light source 72 and applied to the light emitting wheel 71.

そして、発光ホイール71の赤色領域71R及び緑色領域71Gにおける光源72側に位置する面上には、図６（ａ）に示したように、可視光反射膜136と、保護膜137と、蛍光体層133と、が順に積層されている。又、発光ホイール71は、可視光反射膜136と保護膜137の両側であって、円形基板131の表面にサンドブラスト加工等によって直接加工された微細凹凸によって形成される蛍光体固定部138を備える。 As shown in FIG. 6A, the visible light reflecting film 136, the protective film 137, and the phosphor are formed on the surface of the light emitting wheel 71 on the light source 72 side in the red region 71R and the green region 71G. The layer 133 is stacked in order. Further, the light emitting wheel 71 includes phosphor fixing portions 138 that are formed on the both sides of the visible light reflecting film 136 and the protective film 137 and are formed by fine irregularities directly processed by sandblasting or the like on the surface of the circular substrate 131.

可視光反射膜136は、発光ホイール71の光源72側に位置する面上における赤色領域71R及び緑色領域71G内であって、蛍光体固定部138の間に敷設されている。この可視光反射膜136は、蛍光体層133における発光光や、蛍光体層133を透過した励起光としての光源光を蛍光体層133に反射する。よって、可視光反射膜136は、反射率の高い金属材料等によって形成されており、中でも特に反射率の高い銀（Ａｇ）を用いることが好適である。又、可視光反射膜136の膜厚は、確実に可視光線を反射するために１００ｎｍ以上とされるのが好適である。 The visible light reflecting film 136 is laid between the phosphor fixing portions 138 in the red region 71R and the green region 71G on the surface of the light emitting wheel 71 on the light source 72 side. The visible light reflection film 136 reflects the light emitted from the phosphor layer 133 and the light source light as excitation light transmitted through the phosphor layer 133 to the phosphor layer 133. Therefore, the visible light reflecting film 136 is formed of a highly reflective metal material or the like, and it is particularly preferable to use silver (Ag) having a particularly high reflectance. The film thickness of the visible light reflection film 136 is preferably 100 nm or more in order to reliably reflect visible light.

保護膜137は、可視光反射膜136の表面に形成されている。この保護膜137は、可視光反射膜136を酸化や機械的な剥がれ等から化学的、及び、物理的に保護する。よって、保護膜137は、可視光領域の透過性が高い光学材料によって形成されており、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）を用いることが好適である。 The protective film 137 is formed on the surface of the visible light reflecting film 136. This protective film 137 chemically and physically protects the visible light reflecting film 136 from oxidation and mechanical peeling. Therefore, the protective film 137 is formed of an optical material having high transmittance in the visible light region, and it is preferable to use magnesium fluoride (MgF ₂ ).

蛍光体固定部138は、可視光反射膜136及び保護膜137の内側及び外側位置において円形基板131の表面に帯状の微細凹凸が円形基板131の中心を中心として円弧状に加工されることによって形成されている。つまり、蛍光体固定部138は、可視光反射膜136及び保護膜137を略囲むように形成されている。尚、この帯状に加工された微細凹凸の幅は、１ｍｍ以下とすることが好適である。そして、この蛍光体固定部138は、微細凹凸によって形成されることにより蛍光体層133との間でアンカー効果が期待される。つまり、蛍光体固定部138は、蛍光体層133が円形基板131に貼着される場合、蛍光体固定部138の微細凹凸に接着剤が入り込み、この接着剤が硬化することによって接着力が高まるため、蛍光体層133を強固に貼着できることとなる。 The phosphor fixing part 138 is formed by processing strip-shaped fine irregularities on the surface of the circular substrate 131 at the inner and outer positions of the visible light reflecting film 136 and the protective film 137 into an arc shape around the center of the circular substrate 131. Has been. That is, the phosphor fixing portion 138 is formed so as to substantially surround the visible light reflecting film 136 and the protective film 137. In addition, it is preferable that the width of the fine unevenness processed into the belt shape is 1 mm or less. The phosphor fixing portion 138 is formed with fine irregularities, and thus an anchor effect is expected between the phosphor fixing portion 138 and the phosphor layer 133. That is, when the phosphor layer 133 is attached to the circular substrate 131, the phosphor fixing portion 138 has an adhesive that enters the fine irregularities of the phosphor fixing portion 138, and the adhesive is cured to increase the adhesive strength. Therefore, the phosphor layer 133 can be firmly attached.

蛍光体層133は、蛍光体固定部138及び保護膜137上に貼着されている。この蛍光体層133は、シリコン樹脂やガラス等の可視光線を透過する部材であるバインダ134に、蛍光体135を均一に分散することによって形成されている。赤色波長域光を発光する蛍光体層133では、励起光を受けて６００ｎｍ乃至６５０ｎｍにピーク波長がある光を発光する。又、緑色波長域光を発光する蛍光体層133では、励起光を受けて５００ｎｍ乃至５５０ｎｍにピーク波長がある光を発光する。 The phosphor layer 133 is stuck on the phosphor fixing part 138 and the protective film 137. The phosphor layer 133 is formed by uniformly dispersing the phosphor 135 in a binder 134 that is a member that transmits visible light, such as silicon resin or glass. The phosphor layer 133 that emits light in the red wavelength region emits light having a peak wavelength in the range of 600 nm to 650 nm upon receiving excitation light. In addition, the phosphor layer 133 that emits light in the green wavelength region emits light having a peak wavelength in the range of 500 nm to 550 nm upon receiving excitation light.

そして、光源72から発光ホイール71の赤色領域71R及び緑色領域71Gに照射された光源光は、蛍光体層133に入射し、光源光の一部が赤色蛍光体或いは緑色蛍光体を励起する。又、蛍光体層133に入射した光源光の一部は、蛍光体層133を透過して保護膜137を介して可視光反射膜136に照射され、可視光反射膜136で反射して再び蛍光体層133に入射する。再び蛍光体層133に入射した光源光は、一部が赤色蛍光体或いは緑色蛍光体を励起し、一部が蛍光体層133を透過して光源72側に射出される。この光源72側に射出された一部の光源光は、図４に示した第一ダイクロイックミラー151aに照射されることとなるが、第一ダイクロイックミラー151aを透過するため、導光装置75側に導光されることはない。 Then, the light source light irradiated from the light source 72 to the red region 71R and the green region 71G of the light emitting wheel 71 enters the phosphor layer 133, and a part of the light source light excites the red phosphor or the green phosphor. Further, a part of the light source light incident on the phosphor layer 133 passes through the phosphor layer 133 and is irradiated to the visible light reflecting film 136 through the protective film 137, reflected by the visible light reflecting film 136, and fluorescent again. Incident on the body layer 133. A part of the light source light incident on the phosphor layer 133 again excites the red phosphor or the green phosphor, and a part thereof passes through the phosphor layer 133 and is emitted to the light source 72 side. A part of the light source light emitted to the light source 72 side is irradiated to the first dichroic mirror 151a shown in FIG. 4, but since it passes through the first dichroic mirror 151a, the light source device 75 side It is not guided.

又、光源光によって励起された蛍光体135は、赤色波長域或いは緑色波長域の発光光を蛍光体層133の全方位に射出する。蛍光体層133から射出された光線束の中で発光ホイール71側に射出された光線束は、保護膜137を介して可視光反射膜136に照射され、可視光反射膜136で反射して再び蛍光体層133に入射し、蛍光体層133を透過して光源72側に射出される。光源72側に射出された発光光の光線束は、図４に示した集光光学系によって導光装置75に集光及び導光される。 Further, the phosphor 135 excited by the light source light emits emitted light in the red wavelength region or the green wavelength region in all directions of the phosphor layer 133. Among the light bundles emitted from the phosphor layer 133, the light bundle emitted to the light emitting wheel 71 side is irradiated to the visible light reflecting film 136 through the protective film 137, reflected by the visible light reflecting film 136, and again. The light enters the phosphor layer 133, passes through the phosphor layer 133, and is emitted to the light source 72 side. The bundle of emitted light emitted to the light source 72 side is condensed and guided to the light guide device 75 by the condensing optical system shown in FIG.

発光ホイール71の青色領域71Bにおける光源72側に位置する面上には、図６（ｂ）に示したように、光源光が円形基板131の表面で反射することを防止する反射防止膜139が敷設されている。この反射防止膜139は、屈折率の異なる複数の層を交互に重ねて構成されており、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２；シリカ）とフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）を積層した構成とすることができる。 As shown in FIG. 6B, an antireflection film 139 that prevents the light source light from being reflected on the surface of the circular substrate 131 is provided on the surface located on the light source 72 side in the blue region 71B of the light emitting wheel 71. It is laid. The antireflection film 139 is formed by alternately stacking a plurality of layers having different refractive indexes. For example, the antireflection film 139 may have a structure in which silicon dioxide (SiO ₂ ; silica) and magnesium fluoride (MgF ₂ ) are stacked. it can.

そして、青色領域71Bに照射された光源光は、反射防止膜139、円形基板131を透過して拡散層132に照射される。拡散層132に照射された光源光は、この拡散層132において拡散されることによりコヒーレント光からインコヒーレント光に変換され、青色波長域の拡散光として発光ホイール71の光源72側とは逆側の面から図４に示した集光光学系により導光装置75に集光及び導光される。 The light source light applied to the blue region 71B passes through the antireflection film 139 and the circular substrate 131 and is applied to the diffusion layer 132. The light source light applied to the diffusion layer 132 is diffused in the diffusion layer 132 to be converted from coherent light to incoherent light, and is diffused light in the blue wavelength region on the side opposite to the light source 72 side of the light emitting wheel 71. The light is condensed and guided to the light guide device 75 from the surface by the condensing optical system shown in FIG.

尚、本実施例では、光源72を青色波長域のレーザ光を射出する青色レーザダイオードとしているが、光源72として紫外線レーザ光を射出する紫外線レーザダイオードを用い、青色領域71Bも青色波長域の光を発光する蛍光体層133を備えた蛍光発光領域とする構成とすることもできる。 In the present embodiment, the light source 72 is a blue laser diode that emits a laser beam in the blue wavelength range, but an ultraviolet laser diode that emits an ultraviolet laser beam is used as the light source 72, and the blue region 71B is also a light in the blue wavelength range. It is also possible to adopt a configuration in which a fluorescent light emitting region including a phosphor layer 133 that emits light is used.

このように青色波長域の光も蛍光体を利用する構成とすることにより、発光ホイール71に対して様々な角度に光源72を配置することができるため、省スペースな電気機器の筐体内において光源装置63の配置が容易となる。又、紫外線レーザダイオードを複数配置することによって、光量の増加を図ることも容易となる。 Since the light source 72 can be arranged at various angles with respect to the light-emitting wheel 71 by using the phosphor for the light in the blue wavelength region in this way, the light source is used in the space of the space-saving electrical device. The arrangement of the device 63 is facilitated. Further, by arranging a plurality of ultraviolet laser diodes, it becomes easy to increase the amount of light.

又、光源72は、他の色のレーザダイオードを用いる構成とすることや、発光ダイオード、紫外線ダイオード等を用いることができ、適宜設計変更可能である。 Further, the light source 72 can be configured to use laser diodes of other colors, or a light emitting diode, an ultraviolet diode, or the like can be used, and the design can be changed as appropriate.

本発明によれば、可視光反射膜136の両側に微細凹凸とされる蛍光体固定部138を形成し、蛍光体層133を蛍光体固定部138に貼着する構成とすることにより、蛍光体層133は、アンカー効果によって強固に円形基板131に固定されるため、発光ホイール71の回転中に蛍光体層133が剥離する確率を低下させることができる。 According to the present invention, the phosphor fixing portion 138 having fine irregularities is formed on both sides of the visible light reflecting film 136, and the phosphor layer 133 is adhered to the phosphor fixing portion 138. Since the layer 133 is firmly fixed to the circular substrate 131 by the anchor effect, the probability that the phosphor layer 133 is peeled off during the rotation of the light emitting wheel 71 can be reduced.

又、発光体の蛍光発光領域に、可視光反射膜136を設けることにより、蛍光体層133を透過した光源光も可視光反射膜136によって再び蛍光体層133の蛍光体135を励起すると共に、蛍光体層133から可視光反射膜136側に射出された光線束も有効光として利用することができるようになるため、光源光及び発光光の利用効率を高めることができる。 Further, by providing the visible light reflecting film 136 in the fluorescent light emitting region of the luminous body, the light source light transmitted through the phosphor layer 133 also excites the phosphor 135 of the phosphor layer 133 again by the visible light reflecting film 136, Since the light beam emitted from the phosphor layer 133 toward the visible light reflecting film 136 can also be used as effective light, the utilization efficiency of the light source light and the emitted light can be increased.

可視光反射膜136を敷設する効果を確認するため、アルミニウムの切削面に対して直に蛍光体層133を貼付した場合と、アルミニウム切削面に蒸着によって銀膜を敷設することにより可視光反射膜136を形成し、この可視光反射膜136上に蛍光体層133を貼付した場合とで、同一の光源光による発光量を測定し比較した。アルミニウムに対して直に蛍光体層133を貼付した場合には４６４ｌｍ（ルーメンス）であったが、可視光反射膜136上に蛍光体層133を貼付した場合には５００ｌｍ（ルーメンス）となり、可視光反射膜136によって７％程光量が増加する結果となった。つまり、可視光反射膜136を敷設することで光源光及び発光光の利用効率が高くなったことを実験からも明確に得ることができた。 In order to confirm the effect of laying the visible light reflecting film 136, when the phosphor layer 133 is applied directly to the aluminum cutting surface, and by laying the silver film by vapor deposition on the aluminum cutting surface, the visible light reflecting film 136 was formed, and the amount of light emitted by the same light source light was measured and compared with the case where the phosphor layer 133 was pasted on the visible light reflecting film 136. When the phosphor layer 133 was applied directly to the aluminum, it was 464 lm (lumens). However, when the phosphor layer 133 was applied to the visible light reflecting film 136, it became 500 lm (lumens), and visible light As a result, the amount of light increased by about 7% by the reflective film 136. In other words, it has been clearly obtained from experiments that the utilization efficiency of the light source light and the emitted light is increased by laying the visible light reflection film 136.

更に、可視光反射膜136と蛍光体層133との間に、保護膜137を敷設することにより、可視光反射膜136が光源光等の熱によって酸化することや、回転による遠心力によって円形基板131から剥離することを防止することができる。 Furthermore, by laying a protective film 137 between the visible light reflecting film 136 and the phosphor layer 133, the visible light reflecting film 136 is oxidized by heat such as light from the light source, and a circular substrate is generated by centrifugal force due to rotation. Peeling from 131 can be prevented.

又、光源72として青色波長域のレーザ光を射出する青色レーザダイオードを用いることにより、小型で電気消費が少なく、光量が多い光源装置63を提供できることとなる。 Further, by using a blue laser diode that emits laser light in the blue wavelength region as the light source 72, it is possible to provide a light source device 63 that is small in size, consumes less electricity, and has a large amount of light.

そして、発光体として赤色領域71Rと、緑色領域71Gと、青色領域71Bと、が周方向に並設された発光ホイール71を用いることにより、光の三原色である赤色、緑色、青色の所定波長域光を生成することができ、又、ホイールモータ73の回転を制御して発光ホイール71の回転を所定とすることにより様々な色を作成できる光源装置63とすることができる。 Then, by using a light emitting wheel 71 in which a red region 71R, a green region 71G, and a blue region 71B are juxtaposed in the circumferential direction as a light emitter, a predetermined wavelength region of red, green, and blue that are the three primary colors of light is used. The light source device 63 can generate light and can create various colors by controlling the rotation of the wheel motor 73 and setting the rotation of the light-emitting wheel 71 to a predetermined value.

又、発光ホイール71が円形基板131によって形成され、この蛍光発光領域における円形基板131の光源72側に位置する面上に可視光反射膜136や蛍光体層133を敷設し、光源72側に位置する面から発光光を射出する構成とすることにより、円形基板131を形成する材料の種類に左右されることなく同様の構成を用いることができ、円形基板131を形成する材料の取捨選択や光源装置63の設計変更が容易となる。 Further, the light emitting wheel 71 is formed by the circular substrate 131, and the visible light reflecting film 136 and the phosphor layer 133 are laid on the surface of the circular substrate 131 located on the light source 72 side in this fluorescent light emitting region, and the light emitting wheel 71 is located on the light source 72 side. By adopting a configuration in which emitted light is emitted from the surface to be used, the same configuration can be used regardless of the type of material forming the circular substrate 131, and the selection of the material forming the circular substrate 131 and the light source The design change of the device 63 is facilitated.

更に、円形基板131を透光性の高い部材によって形成することにより、青色領域71Bにおいて円形基板131に入射した光源光の損失を少なくできる。又、光源72から離れた側の面に円形基板131に直接加工された微細凹凸とされる拡散層132を形成することにより、蛍光体層133や可視光反射膜136等が円形基板131から滑落した場合であっても、光源光がコヒーレント光のままで外部に射出されることを防止できるため、高出力の光源72を安全に利用することができることとなる。 Furthermore, the loss of the light source light incident on the circular substrate 131 in the blue region 71B can be reduced by forming the circular substrate 131 with a highly light-transmitting member. Further, the phosphor layer 133, the visible light reflecting film 136 and the like slide down from the circular substrate 131 by forming a diffusion layer 132, which is a fine unevenness directly processed on the circular substrate 131, on the surface away from the light source 72. Even in this case, the light source light can be prevented from being emitted to the outside in the form of coherent light, so that the high output light source 72 can be used safely.

又、拡散透過領域における円形基板131の光源側に位置する面上に、光源光の反射を防止する反射防止膜139を敷設することにより、光源光が円形基板131で反射することを防止できるため、円形基板131を透過して拡散透過領域から射出される光量を増加させることができる。 In addition, since the antireflection film 139 for preventing the reflection of the light source light is laid on the surface of the diffused transmission region on the light source side of the circular substrate 131, the light source light can be prevented from being reflected by the circular substrate 131. The amount of light transmitted through the circular substrate 131 and emitted from the diffuse transmission region can be increased.

そして、光軸を合成させて所定の１方向へと変換する集光光学系を備えることにより、光源装置63からの射出光を所定の１方向から射出することができることとなる。 Then, by providing a condensing optical system that combines the optical axes and converts them into one predetermined direction, the light emitted from the light source device 63 can be emitted from one predetermined direction.

又、プロジェクタ10において、このような光源装置63を用いることにより、従来の放電ランプを光源として用いるプロジェクタ10よりも小型で電気消費量の少ないプロジェクタ10とすることができ、更に、従来のレーザ光を利用したプロジェクタ10よりも安全性が高いプロジェクタ10を提供できる。 Further, by using such a light source device 63 in the projector 10, it is possible to make the projector 10 smaller and consume less electricity than the projector 10 that uses a conventional discharge lamp as a light source. Therefore, it is possible to provide a projector 10 that is safer than the projector 10 that uses the projector.

尚、発光ホイール71は、変形例として図７に示すような構造とすることもできる。この変形例に係る発光ホイール71は、ステンレスや銅、アルミニウム等の金属材料で形成された円形基板131を備える。そして、発光ホイール71は、図５に示した上述の発光ホイール71と同様、赤色領域71R、緑色領域71G、青色領域71Bが周方向に並設されてなる環状照射領域を備える。 Note that the light emitting wheel 71 may have a structure as shown in FIG. 7 as a modification. The light emitting wheel 71 according to this modification includes a circular substrate 131 formed of a metal material such as stainless steel, copper, or aluminum. And the light emission wheel 71 is provided with the annular irradiation area | region where the red area | region 71R, the green area | region 71G, and the blue area | region 71B are arranged in parallel with the circumferential direction similarly to the above-mentioned light emission wheel 71 shown in FIG.

発光ホイール71の赤色領域71R及び緑色領域71Gにおける光源72側に位置する面には、上述した実施例における発光ホイール71と同様、図７（ａ）に示すように、可視光反射膜136と、保護膜137と、蛍光体層133と、が順に積層され、可視光反射膜136と保護膜137の両側に蛍光体固定部138が形成されている。 On the surface located on the light source 72 side in the red region 71R and the green region 71G of the light emitting wheel 71, as in the light emitting wheel 71 in the embodiment described above, as shown in FIG. A protective film 137 and a phosphor layer 133 are sequentially stacked, and a phosphor fixing portion 138 is formed on both sides of the visible light reflecting film 136 and the protective film 137.

そして、青色領域71Bは、図７（ｂ）に示すように、帯状の開口161が形成され、この開口161を封止するように青色波長域光を拡散透過する拡散透過板162が配設されている。 In the blue region 71B, as shown in FIG. 7B, a band-shaped opening 161 is formed, and a diffuse transmission plate 162 that diffuses and transmits light in the blue wavelength band is disposed so as to seal the opening 161. ing.

このような構成とされた発光ホイール71は、円形基板131の材質を金属として耐久性を高め、且つ、上述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。つまり、蛍光体層133を円形基板131に強固に固定できると共に、例え蛍光体層133が滑落等した場合であっても、コヒーレント光によって内部機器等に問題が生じることを防止できる。 The light-emitting wheel 71 having such a configuration can improve the durability by using the circular substrate 131 as a metal, and can obtain the same effects as the above-described embodiment. In other words, the phosphor layer 133 can be firmly fixed to the circular substrate 131, and even if the phosphor layer 133 slides down, it is possible to prevent a problem from occurring in the internal device due to the coherent light.

尚、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above Example, A change and improvement are freely possible in the range which does not deviate from the summary of invention.

10 プロジェクタ
11 上面パネル 12 正面パネル
13 背面パネル 14 右側パネル
15 左側パネル 17 排気孔
18 吸気孔 19 レンズカバー
20 各種端子 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオＲＡＭ
26 表示駆動部 31 画像圧縮伸長部
32 メモリカード 35 Ｉｒ受信部
36 Ｉｒ処理部 37 キー／インジケータ部
38 制御部 41 電源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子 53 表示素子冷却装置
61 光源側光学系 63 光源装置
71 発光ホイール 71R 赤色領域
71G 緑色領域 71B 青色領域
72 光源 73 ホイールモータ
74 光軸変更ミラー 75 導光装置
77 光学系ユニット 78 照明側ブロック
79 画像生成ブロック 80 投影側ブロック
84 照射ミラー 90 投影側光学系
93 固定レンズ群 97 可動レンズ群
101 電源回路ブロック 102 電源制御回路基板
103 制御回路基板 110 ブロア
111 吸込み口 113 吐出口
120 区画用隔壁 121 吸気側空間室
122 排気側空間室 131 円形基板
132 拡散層 133 蛍光体層
134 バインダ 135 蛍光体
136 可視光反射膜 137 保護膜
138 蛍光体固定部 139 反射防止膜
141 コリメータレンズ 145 集光レンズ群
147 導光装置入射レンズ 151 ダイクロイックミラー
151a 第一ダイクロイックミラー 151b 第二ダイクロイックミラー
152 反射ミラー 152a 第一反射ミラー
152b 第二反射ミラー 152c 第三反射ミラー
153 凸レンズ 153a 第一凸レンズ
153b 第二凸レンズ 153c 第三凸レンズ
161 開口 162 拡散透過板 10 Projector
11 Top panel 12 Front panel
13 Rear panel 14 Right panel
15 Left panel 17 Exhaust hole
18 Air intake hole 19 Lens cover
20 Various terminals 21 Input / output connector
22 I / O interface 23 Image converter
24 Display encoder 25 Video RAM
26 Display drive unit 31 Image compression / decompression unit
32 Memory card 35 Ir receiver
36 Ir processing section 37 Key / indicator section
38 Control unit 41 Power control circuit
43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor
47 Audio processor 48 Speaker
51 Display element 53 Display element cooling device
61 Light source side optical system 63 Light source device
71 Luminous wheel 71R Red area
71G Green area 71B Blue area
72 Light source 73 Wheel motor
74 Optical axis change mirror 75 Light guide device
77 Optical system unit 78 Illumination side block
79 Image generation block 80 Projection side block
84 Irradiation mirror 90 Projection side optical system
93 Fixed lens group 97 Movable lens group
101 Power circuit block 102 Power control circuit board
103 Control circuit board 110 Blower
111 Suction port 113 Discharge port
120 Partition wall 121 Inlet side space
122 Exhaust side chamber 131 Circular substrate
132 Diffusion layer 133 Phosphor layer
134 Binder 135 Phosphor
136 Visible light reflective film 137 Protective film
138 Phosphor fixing part 139 Antireflection film
141 Collimator lens 145 Condensing lens group
147 Light guiding device incident lens 151 Dichroic mirror
151a 1st dichroic mirror 151b 2nd dichroic mirror
152 Reflection mirror 152a First reflection mirror
152b Second reflection mirror 152c Third reflection mirror
153 Convex lens 153a First convex lens
153b Second convex lens 153c Third convex lens
161 Aperture 162 Diffuse transmission plate

Claims

A light source and a light emitter disposed on the optical axis of the light source,
The light emitter has a fluorescent light emitting region that emits light in a predetermined wavelength region using light source light emitted from the light source as excitation light,
The fluorescent light emitting region includes a phosphor layer that receives the light from the light source and emits light in a predetermined wavelength range, and a phosphor fixing portion formed by fine irregularities to which the phosphor layer is attached ,
The luminous body includes a visible light reflecting film,
The light source device, wherein the phosphor fixing portion is formed so as to substantially surround the visible light reflecting film at a position close to the visible light reflecting film .

The light emitter is laid down by, serial mounting of the light source apparatus to claim 1, characterized in that it comprises a protective film that protects the visible light reflecting layer between the visible light reflective layer and the phosphor layer.

Said light source, the light source apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that there is a blue laser diode that emits a laser light of a blue wavelength region.

The luminous body includes a strip-shaped red region that emits light in the red wavelength region, a strip-shaped green region that emits light in the green wavelength region, and a strip-shaped blue region that emits light in the blue wavelength region. Formed by a luminous wheel,
The red region is the fluorescent light emitting region including a red phosphor that is excited by the light source light and emits light in a red wavelength region,
The green region is the fluorescent light emitting region including a green phosphor that is excited by the light source light and emits light in a green wavelength region,
The blue region, the light source device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there is a diffuse transmission region for diffusing transmitting light in a blue wavelength region is the source light.

The light emitting wheel includes a circular substrate that is rotationally driven by a wheel motor,
5. The light source device according to claim 4 , wherein the visible light reflection film and the phosphor layer are laid on a surface of the circular substrate located on the light source side in the fluorescent light emitting region.

The circular substrate is formed of a highly translucent member, and includes a diffusion layer on a surface away from the light source,
The light source device according to claim 5 , wherein the diffusion layer is formed by fine unevenness processed on the circular substrate.

The light source device according to claim 6 , wherein an antireflection film for preventing reflection of the light source light is laid on a surface of the circular substrate located on the light source side in the diffuse transmission region.

The circular substrate is formed by a metal member having an opening at a position corresponding to the diffuse transmission region,
The light source device according to claim 5 , wherein a diffusion transmission plate that diffuses and transmits the light source light is disposed so as to seal the opening.

To any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a condensing optical system for converting said optical axis of light beams of different wavelength regions emitted from the light emitting element is combined with a predetermined one direction The light source device described.

A light source device, a light guide device, a display element, a projection side optical system, and a projector control means,
Projector light source device is a light source device according to any one of claims 1 to 9, which is emitted light of a predetermined wavelength region by controlling the rotation of the light emitting element, and performing projection .